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Luminosità e risposte agli stimoli visivi

I sistemi sensoriali degli organismi viventi si sono evoluti in modo tale da rilevare i cambiamenti piuttosto che gli stimoli sensoriali assoluti. Questo vuol dire che, per esempio, possiamo dimenticare gli occhiali che teniamo poggiati sul nostro naso, ma avvertiremo sicuramente un insetto che si posa sulla nostra pelle.

La visione funziona allo stesso modo, è adattabile e progettata per rispondere ai cambiamenti dell’ambiente. La visione si basa anche sulla percezione del contrasto, infatti quando le condizioni di luce cambiano l’occhio ha bisogno di un certo periodo di tempo per adattarsi e ripristinare la sua capacità di stimare correttamente il contrasto. In tal senso, i fotorecettori della retina svolgono un ruolo chiave assicurando che il contrasto venga rilevato indipendentemente dalla luminosità di fondo. Questo adattamento retinico non può, però, spiegare il meccanismo che si instaura di fronte ad improvvisi cambiamenti, in cui la luminosità di fondo può cambiare in millisecondi.

I ricercatori dell’Università Johannes Gutenberg di Magonza (JGU) hanno studiato il meccanismo attuato da Drosophila melanogaster (moscerino della frutta) nella percezione corretta del contrasto anche in condizioni di luce che cambiano improvvisamente. Lo studio, pubblicato recentemente su Current Biology, ha indagato sui processi che avvengono nel sistema nervoso, a valle dei fotorecettori, prestando particolare attenzione ai percorsi che coinvolgono i neuroni della lamina specializzati nel rilevare un aumento o una diminuzione del contrasto.

Gli studiosi hanno identificato un nuovo meccanismo che spiega come avviene la corretta elaborazione delle immagini in condizioni di luce che cambiano velocemente, dimostrando che le informazioni sulla luminosità agiscono come un segnale correttivo che interviene quando la luce si attenua improvvisamente. La sensibilità al solo contrasto non è, dunque, sufficiente per spiegare le risposte comportamentali agli stimoli visivi, le informazioni sulla luminosità risultano necessarie per riconoscere accuratamente i contrasti.

Lo studio conclude che l’intensità della luce, il segnale di input primario per il sistema visivo, è anche un fattore cruciale per controllare correttamente le risposte comportamentali agli stimoli visivi, proponendo che questa sia una strategia di elaborazione visiva probabilmente utilizzata anche dall’occhio umano.

Fonte:

Madhura D. Ketkar et al. Luminance Information Is Required for the Accurate Estimation of Contrast in Rapidly Changing Visual Contexts. Current Biology, 2020.

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Pubblicato il
giovedì, 6 Agosto 2020
Argomento
Retina